工業用刃物の種類や選定のポイントをプロに学べる

工業用刃物なび

工業用刃物の取り扱いをする上で
知っておきたい技術コラム

工業用刃物の商社・
特注メーカーが手掛ける
刃物選定のための技術コラム集

刃物によく使用される材質について

現在ご使用になられている工業用刃物の素材をご存じでしょうか。また、どんな素材があるかご存じでしょうか?

刃物に適切な素材を選定することは「切れ」や「刃持ち」に大きく影響する要素の一つです。

読むと改善のヒントになるかもしれません。今さら聞きづらい基本的なことを中心にお伝えします。

刃物用材質の分類は?

刃物に使われている材質は、鋼材の中では「特殊鋼」に分類されます。特殊鋼とは、用途に合わせて鉄にいろいろなものを加えた合金のことです。

特殊鋼もいくつかに分類されますが、その中でも「工具鋼」、「ステンレス鋼」について紹介していきます。また「超硬合金」もよく使用されます。

 

①:工具鋼

「炭素鋼(SK)」「合金工具鋼(SKS・SKD)」「高速度工具鋼(SKH)」などに分類され、熱処理を行うことで硬くさせ、耐摩耗をよくして使用します。工業用刃物ではもっとも多いものになります。

材質 通称 硬度 特徴 用途例
SK HRC56~60 鉄にC(炭素)を加えた金属。C量が多いほど硬度をあげらる。刃物用鋼材の中では比較的安価。再研磨をせずに使用することも多い。 ドクターブレード、薄板形状刃
SKS HRC58~60 SKに少しレアメタルを加えた金属。SKSはSKと比べると耐摩耗性があがる。高温等条件によっては差がでる可能性がある。 ドクターブレード、薄板形状刃
SKD ダイス鋼 HRC58~60 SKに少しレアメタルを加えた金属。耐摩耗性が高い材質。鋭利な刃物より鈍角な刃物で効果を発揮する。 スリッター下刃リサイクル用刃物パンチ
SKH ハイス  HRC62~64 C量の多いSKにレアメタルを加えた金属。タングステン(W)系とモリブデン(Mo)系に分かれる。硬度・耐摩耗性ともに優れている。 スリッター上刃カッター平刃ターニングナイフ断裁包丁

※ 用途例をクリックすると商品事例がご覧になれます。

②:ステンレス鋼

鉄にクロム(Cr)等を加えて、耐食性(さびにくさ)を高めた金属です。工業用刃物にはCを含んだSUS400番系が使用されます。ステンレスの中で大きく3種類に分類されます。以下は分類の代表的な素材について紹介します。

材質 通称 硬度 特徴 用途例
SUS440C サス、ステンレス HRC54~58 SUSの中では最も硬度が高い素材の一つです。SUSの刃物は一般的に使用されます。 丸刃、カッター平刃、食品用刃物、衛生用品用刃物
SUS420 HRC52~54 SUSの中では硬度が高く、刃物としても使用できます。 薄板刃物、ドクターブレード
SUS304 サス、ステンレス HRC45~48 最も耐食性が高い。磁性が弱く、研磨加工には不向き。熱処理ができず、硬度も低いため刃物には不向き。 機械用部品、刃物のロー付母材

 

③:超硬合金

タングステン(W)をいうレアメタルを主成分にコバルト(Co)等を加えた素材です。

こちらについては、別のコラムで詳しく書いてますので、ご参照ください。

超硬合金について詳しくはこちら>>> 超硬刃物の素材選定のポイント

 

刃物素材の選定のポイント

わが社が多種多様な刃物用素材の何を見て選定しているか?

選定するにあたっては、「切断条件」「刃物形状」「寿命」「価格」等のバランスを考慮します。

切断条件

素材を選定するにあたり、最も重要なのは「切断条件」です。例えば、使用方法で衝撃が大きいところは、硬度が非常に高いものはなかなか使用できません。

硬度が高いと耐摩耗性は良いのですが、欠けやすいためです。

刃物形状

鋭利な刃先を必要としているのか?比較的鈍角なものなのか?など刃先形状も重要な要素です。刃物の形状によっては、流通している適材がない場合もあります。

寿命

現状のものを長寿命化したい等の改善する際は硬度を上げていくのが一般的です。ただ、素材変更がいいのか、形状変更で対応可能か、コーティング等が妥当かなど

切断条件や刃物形状、価格等を踏まえて選定していきます。

価格

形状や流通量にもよりますが、一般的に素材による価格は以下のような順番で高価になります。

SK<SKS<SKD<SKH<超硬

 

素材の選定は、やはりバランスが大切だと考えています。すべてを「安価」「長寿命」「割れにくい」「さびにくい」などすべてを兼ね備えた素材はありません。

ご使用の条件、品質をクリアした上で費用対効果を高めるために、ご使用の方々と一緒に研究していきます。

また、刃物単体が長寿命化しても周辺部品が短命化したり故障の原因になってもいけません。したがって、材質選定でもっとも大事なことは

刃物単体で考えず、上下刃セットで考えたり、周辺部品や切断条件含めトータル的に考えることだと思います。

 

下記では、刃物素材を再検討した改善事例をご紹介しています。詳しくは下記をご覧ください。

□ カッター刃の刃先素材変更による長寿命化 >>>詳しくはこちら

□ リサイクル用品向け粉砕刃の材質・硬度調整で長寿命化 >>>詳しくはこちら

 

紹介している以外でも多数実績あります。現状をもっとよくされたい、欠けが発生するなど気になる方はお気軽にご連絡ください。

 

関連記事

工業用刃物の素材をご検討いただく際の関連記事をご紹介します。ご参考にしていただければありがたいです

工業用刃物によく使われるコーティングについて>>>

 

お問合せ・ご相談・サンプル申しこみはこちら

新着技術コラム

工業用刃物はこうやって作られる(刃物製造工程の紹介)

工業用刃物はこうやって作られる! (刃物製造工程の紹介)      普段ご使用のスリッター刃やカッター刃などの工業用刃物はどうやって作られるかご存じでしょうか。「四角なだけなのにそんなに・・・、丸いだけなのにそんなに・・・」と思われたことがある方も多いと思います。(私も何度そう思ったかわかりません) 刃物を上手にご使用になるためにも、製造工程を知っているこ...

刃物形状の違いによる切断工程への影響(刃物の基礎編)

切断における改善への考え方を大公開!  紙加工・不織布加工・フィルム加工業者の皆様は日進月歩の新素材への対応や、既存製品製造においても生産性の向上など様々な角度から改善が求められ、大変な思いをされていることと思います。 当サイトのコンセプトはそんな製造業者様にお役立て情報をご提供したいという想いで運営しております。当社が切断に関して大事にしている考え方をここで大公開することにしました。 ...

スリッター刃研磨のポイント(紙加工・不織布加工・フィルム加工)

スリッター刃の研磨について詳しく解説!  紙加工・不織布加工・フィルム加工業者の皆様にはおなじみのスリッター刃。一度新品を購入すると5~10回くらい再研磨加工をしながら使用してると思います。そのため安定した切断加工を行うには、研磨加工にて適切な刃付けが行われることが重要になってきます。スリッターの刃付け研磨加工について解説いたします。   1:研磨部分について ス...

工業用刃物によく使われるコーティングについて

コーティングとは 工業用刃物の表面に薄い膜をつけることで、母材(素材)の特徴を生かしながら、新たな性能を付け加えたり、素材特徴を強化したりすることです。コーティングは表面処理になりますので、再研磨を行った場合は効果が失われる場合もあります。ここでは代表的なコーティングとその特徴や効果についてご紹介します。   コーテイング種類 性能 効果 フッ素樹脂コ...

超硬カッター刃について

超硬カッター刃の使用用途 一般的に「カッター刃」は文房具などで使用されるものをイメージされる方が多いと思います。当サイトでは、一般的にイメージされている形状は「レザー刃」と呼んでいます。ここで「カッター刃」は平たい刃物全般を表すことが多く、素材に超硬が使用されているものを「超硬カッター刃」としています。 ・不織布での製品(衛生用品・おむつ・マスク等)を加工する場合 ・紙加工やフィルム...

丸刃による切断のポイント(紙加工・不織布加工・フィルム加工)

  刃物屋から見る丸刃を使用した切断のポイントを解説!  紙加工(家庭紙・紙管・帳票印刷等)やフィルム加工業者の皆様にはおなじみの丸刃。ライン方向に加工物を切断したパイプ形状のものを輪切りに切断する際に特によくご使用になっているとものです。実際にご使用いただいている現場の技術者の皆様の方が当然ご使用方法はよくご存じなのは承知の上で、刃物屋からみるポイントをご紹介したいと思います。いつ...

鋸刃の形状選定について

鋸刃の使用用途 鋸刃と言うと、一般的には木工用の“丸のこ(チップソー)”や“のこぎり”、金属切断用のメタルソー、バンドソー等をイメージする人が多いと思います。ここでは紹介する刃物は以下の用途で使用されます。 ・包装用フィルム切断 ・製紙における巻き取り替え時の切断  等   紙や包装用フィルムを切断用の鋸刃を使用する場合、以下の切り方が主流です。 ・ライン...

フィルム用レザーカット刃について

フィルム用カットの種類 包装用フィルムやラベル、高機能フィルムを切断する場合どのようなものをお使いでしょうか?大きく分けて下のような切断方法があります。 ライン方向:スリッター上下刃(丸刃)をすり合わせて切断、レザー刃を使用した空中カット 丸刃によるシェアカットはフィルム厚が比較的厚いもの、レザー刃によるカットは薄いものを切断するのに適しています。 ラインと垂直方向:平刃による...

断裁包丁における切断のポイント(紙加工・印刷)

  刃物屋から見る断裁包丁を使用した切断のポイントを解説!  印刷物、紙製品などの最終仕上げで使用される断裁包丁や三方断裁包丁。紙加工業界では最もポピュラーな刃物ではないでしょうか。実際にご使用いただいている現場の技術者の皆様の方が当然ご使用方法はよくご存じなのは承知の上で、刃物屋からみるポイントをご紹介したいと思います。いつもとは違った角度から、加工をチェックしてみてください。 ...

平刃各部の名称の紹介(紙加工・不織布加工・フィルム加工)

  刃物の基礎知識~カッター平刃編~  紙加工・不織布加工・フィルム加工業者の皆様にはおなじみのカッター刃。ラインと垂直方向に加工物を切断する際によく使用される刃物です。非常に幅広いカテゴリーになるため、ここでは平刃でよく使われる図面用語などを中心にご紹介させていただきます。打合せではよく耳にする言葉、「それって何?」とは今更聞きづらいこともあると思います。当社が使用している言葉(違...